10月9日, 南通大學附屬中學納米創新實驗室安裝工作全部完成,教師培訓工作也基本結束,至此,一間在國內尚屬少見的高端納米創新實驗室終于順利建成。

中學納米創新實驗室,目前在全國一些重點中學興起,這種實驗室旨在通過先進的納米檢測儀器,創建可供推廣的納米科學教育與傳播課程,重點在實踐性、實操性、實驗性,以全新的科學探究式的教學方式做引導,把前沿的納米科技與中學理科教學與實驗室相結合,創建本校的納米科技校本課程。
納米實驗室是跨學科實驗室,可同時進行理化生的教學和實驗
南通大學附屬中學的納米實驗室實驗可謂高科技實驗室,可進行物理、生物、化學多學科教學實驗活動。例如實驗室配置的教學型掃描隧道顯微鏡在中學教學中可以應用廣泛,比如物理學科中涉及到量子理論、諾貝爾物理學獎、物質的導電性能;化學教學中借助掃描隧道顯微鏡檢測同族金屬元素的原子半徑大小,通過比較實驗結果,幫助學生更直觀地了解元素周期表的變化規律
我們知道,中學初中和物理、化學課本中都提及了掃描隧道顯微鏡,其中在物理教學中有隧道效應和量子物理的理論,掃描隧道顯微鏡則作為隧道效應的驗證和應用可以讓學生直觀理解這些抽象的概念;從化學課程中大家都知道世界是由微觀粒子原子、分子、離子組成的,通過掃描隧道顯微鏡可以看到原子的形貌和測試原子和分子的尺寸大小。
通過使用掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡可以看到原來光學顯微鏡或其他儀器不能看到的微觀原子、分子及一些納米結構等。在實驗教學中不僅可以改變傳統的模型教學,而讓學生直觀、形象地學習理化生基礎知識,還可以培養學生團隊合作精神和動手操作能力,提高學生納米科技的理解。
南通大學附屬中學納米實驗室的配置了世界領先的超微型教學納米顯微鏡
在該校的納米實驗室里,最引人注目的就是世界上領先的最小的,超微型納米顯微鏡,包括有掃描隨點顯微鏡和原子力顯微鏡。
高科技的超微型教學掃描隧道顯微鏡
可以觀察原子的真實微觀結構;可以觀測到導電材料的表面三維原子圖像;分辨率達到pm級別(1pm=10-3nm);最關鍵的是超微型一體化設計,安裝簡單,教學方便;可作為教具使用,攜帶方便,老師可以提攜進任意一間教室為學生演示原子的形貌,所以是專為中學物理和化學、生物的教學實驗而設計制造的。適用于初高中校本教材中納米知識點的實驗和教學,如“物質的組成“等,讓學生看到真實的“原子”,是中學納米實驗室必備的的教學實驗教具;
由于操作簡單,學生們還可以動手進行納米觀察實驗,通過自己設計的小實驗,運用儀器的輔助,更好滴學習納米科技知識,提高動手和創新的能力。
高科技的超微教學原子力顯微鏡
可與教學型掃描隧道顯微鏡配套使用,功能互補,特別具備可以觀測多類納米材料的真實表面微觀結構;可以觀測到納米材料表面的三維立體圖像;分辨率橫向達到0.3nm,縱向達到0.05nm;金屬隔音防塵箱;CCD成像系統。
學生可以自行制作多種樣品,根據樣品設計多種納米實驗方案,更適用于高中的物理和化學教學和初中的探究課教學。由于可供檢測觀察的樣品較多,除滿足日常理科教學實驗外,更適合組織尖子學生組成科學探究小組,進行多種納米科學實驗。
由于該校納米實驗室的設備是可以在大學科研上使用的,所以,該校還計劃與大學和企業合作,進行產學研項目研究,給學生提供科研式和研究是學習的條件,培養科學探究精神和創新能力,成為未來的科學家。